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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)控制 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 發(fā)展與應(yīng)用
在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)條件下工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的主要形式，其在工業(yè)控制中的應(yīng)用與發(fā)展將會對火電廠工業(yè)控制的效果產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，因此對工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。
1 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)支持下形成的一種應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形式，其突出的特點(diǎn)工業(yè)應(yīng)用性，具體表現(xiàn)為感知性和控制性。與其它網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形式相比，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有更多的傳感器設(shè)備包括安裝在控制設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行數(shù)據(jù)傳感器和安裝在控制設(shè)備外部的運(yùn)行狀態(tài)傳感器，這些傳感器能夠讓工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分析系統(tǒng)和操作人員形成對控制設(shè)備的全面認(rèn)識，為有效控制打下堅(jiān)實(shí)的信息基礎(chǔ)。
2 現(xiàn)場總線技術(shù)
2.1 實(shí)質(zhì)與優(yōu)勢
現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線是應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場的一種通信技術(shù)形式，這一技術(shù)的應(yīng)用能夠保證生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)設(shè)備之間、生產(chǎn)設(shè)備與控制裝置之間形成雙向、全時的信息通信。當(dāng)前數(shù)據(jù)總線的工業(yè)控制應(yīng)用主要表現(xiàn)出六個方面的功能內(nèi)容，分別是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)、互操作性、分散功能快、通信線供電、開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。從現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線的這些功能來看，數(shù)據(jù)總線在工業(yè)控制中的應(yīng)用表現(xiàn)出了分布式、開放性、互聯(lián)互通的特點(diǎn)，而這種特點(diǎn)正是傳統(tǒng)DCS系統(tǒng)存在的主要問題。相對于DCS系統(tǒng)而言FCS系統(tǒng)采用一對多雙向傳輸信號，這種多通道的數(shù)字信號傳播形式，具有信號傳遞精度高、可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠保證生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備之間、生產(chǎn)設(shè)備與控制裝置之間的安全通信，使得生產(chǎn)設(shè)備始終處在控制裝置的監(jiān)督與控制之下，確保工業(yè)控制的功能充分落實(shí)。
2.2 存在問題
因?yàn)楝F(xiàn)場總線技術(shù)本身的技術(shù)門檻較高對設(shè)計(jì)和現(xiàn)場集成人員的理論知識和技術(shù)基礎(chǔ)要求較高，造成了調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)的實(shí)際困難。從應(yīng)用角度看數(shù)據(jù)總線的成本優(yōu)勢主要體現(xiàn)在規(guī)模效應(yīng)上，在生產(chǎn)活動中的大規(guī)模應(yīng)用能夠有效降低其單位現(xiàn)場總線的成本。而且大規(guī)模應(yīng)用附帶的自我診斷和自我校正系統(tǒng)能夠降低生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)維費(fèi)用是現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線成本優(yōu)勢的主要內(nèi)容。但是當(dāng)前我國的現(xiàn)場總線應(yīng)用普遍規(guī)模較小，規(guī)模效益不明顯，建設(shè)成本較高，而且小規(guī)模應(yīng)用通常會將自我診斷、自我校正功能剔除，其節(jié)能效果更加不明顯。
3 以太網(wǎng)
3.1 以太網(wǎng)的應(yīng)用優(yōu)勢
3.1.1 兼容性好，技術(shù)支持廣泛
基于TCP/IP形成的以太網(wǎng)是一種典型的開放式局域網(wǎng)形式，能夠兼容當(dāng)前工業(yè)企業(yè)應(yīng)用的眾多技術(shù)形式，確保生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備之間、辦公系統(tǒng)與工業(yè)控制系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，這種兼容形式為現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)改造提供了一體化支持。
3.1.2 與互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)互通
以太網(wǎng)本身是一種應(yīng)用型的局域網(wǎng)絡(luò)形式，相較于其它工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)形式其余互聯(lián)網(wǎng)之間的信息交互更加便利，只要有適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持，以太網(wǎng)就能借助互聯(lián)網(wǎng)將服務(wù)功能無限延伸。
3.1.3 應(yīng)用成本較低
當(dāng)前以太網(wǎng)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛，無論是硬件營銷商還是軟件的營銷、維護(hù)商家都極多、運(yùn)維技術(shù)較為成熟，規(guī)模效益的影響導(dǎo)致以太網(wǎng)在實(shí)際的工業(yè)控制應(yīng)用中的成本較低。
3.2 存在問題
當(dāng)前工業(yè)企業(yè)尤其是火力發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)活動，對工業(yè)控制的實(shí)時性和可靠性有極高的要求。但是以太網(wǎng)采用的是帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問協(xié)議，并以二進(jìn)制指數(shù)退避算法為主要算法，其在運(yùn)行過程中不可避免的會產(chǎn)生信息延遲問題，這為以太網(wǎng)的工業(yè)控制應(yīng)用埋下了隱患。同時現(xiàn)代火電企業(yè)運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，需要工業(yè)控制系統(tǒng)擁有抗沖擊、耐振動、耐腐蝕的性能，但是以太網(wǎng)在這些惡劣環(huán)境下的表現(xiàn)并不優(yōu)秀。
3.3 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展
針對工業(yè)控制應(yīng)用中存在的這些問題，近年來以太網(wǎng)進(jìn)行了一系列的技術(shù)創(chuàng)新，主要針對的問題就是信息傳輸?shù)膶?shí)時性問題，開發(fā)形成了交換式以太網(wǎng)技術(shù)、高速以太網(wǎng)技術(shù)等新型以太網(wǎng)技術(shù)形式，極大提升了以太網(wǎng)的在信息傳輸實(shí)時性上的性能。其中交換式以太網(wǎng)的主要技術(shù)突破是采用以了以太網(wǎng)交換機(jī)，將整個信息網(wǎng)絡(luò)分為若干個階段，交換機(jī)在各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)存儲和轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)，提升了網(wǎng)絡(luò)信道的通暢性和數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶?shí)時性。
4 嵌入式Internet技術(shù)
嵌入式Internet技術(shù)是當(dāng)前工業(yè)控制技術(shù)中的前沿技術(shù)形式，本質(zhì)上是嵌入式系統(tǒng)與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)形成的綜合控制技術(shù)，當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)與Internet的連接并不存在技術(shù)困難。嵌入式系統(tǒng)只需要借助以太網(wǎng)或者其他網(wǎng)絡(luò)連接形式就可以實(shí)現(xiàn)與Internet的連接，關(guān)鍵問題在于Internet廣泛應(yīng)用的TCP/IP通信協(xié)議對嵌入式系統(tǒng)的要求較高，普通的單片機(jī)無法滿足Internet的連接控制要求，而其他的嵌入式系統(tǒng)的成本又過高。對這一問題的有效解決將會打破嵌入式Internet技術(shù)發(fā)展的僵局，讓嵌入式Internet技術(shù)更加廣泛的應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域。
5 結(jié)論
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)控制的重要形式，將會對工業(yè)控制領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，可以說計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展質(zhì)量和應(yīng)用發(fā)展效率會直接影響到工業(yè)控制的質(zhì)量和效率，因此對工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用的研究具有鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。本文從工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線、以太網(wǎng)和嵌入式Internet技術(shù)四個角度對這一問題進(jìn)行了簡要分析，以期為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用水平提升提供支持和借鑒。
參考文獻(xiàn)
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在發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的方向上，黨的“十七大”明確指出，要大力推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合，促進(jìn)工業(yè)由大變強(qiáng)，振興裝備制造業(yè)，淘汰落后生產(chǎn)能力。在將這一重大戰(zhàn)略方針落地的過程中，我們認(rèn)識到，兩化融合的核心就是工業(yè)自動化，而工業(yè)自動化是高新技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的創(chuàng)新性體現(xiàn)，其核心就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)。
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是信息化與工業(yè)化融合的重要結(jié)合點(diǎn)，也是發(fā)展現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品升級方面大有可為。同樣，在企業(yè)發(fā)展壯大的過程中，工業(yè)控制技術(shù)的應(yīng)用也成為企業(yè)打造核心競爭力的重要組成部分。
在11月25日召開的2008年全國工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)年會暨中國自動化產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，學(xué)術(shù)界專家與工業(yè)界代表齊聚首，就工控機(jī)領(lǐng)域的最新發(fā)展及產(chǎn)業(yè)化問題展開了討論，我們也得以窺工控發(fā)展的未來趨勢之一斑。
工控關(guān)系國計(jì)民生
已近古稀之年的中國科學(xué)院院士吳宏鑫是自動控制領(lǐng)域的資深專家，他從參加工作開始，保持著每年都親自到工廠調(diào)研的習(xí)慣，至今如此。每次調(diào)研都深深觸動著這位科學(xué)家，“今年我在柳州調(diào)研，這家工廠刺鼻的二氧化硫味道讓人難以忍受，而農(nóng)民工就在這樣的惡劣環(huán)境中工作，他們的工作是以生命為代價的。”
吳院士認(rèn)為，工業(yè)自動化既是工業(yè)發(fā)展的方向，也是科學(xué)發(fā)展觀和以人為本的必然需求，工業(yè)自動化的目的就是要促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長、提高人們生活質(zhì)量，保障我國國家安全。“中國今天已經(jīng)具備了自動化條件，特別是危險工種、環(huán)境惡劣、耗電耗資源大戶的工程首先要搞自動化，以解決產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的問題，節(jié)約能源和資源，降低成本并減少污染。”
如今，我國的工業(yè)控制已經(jīng)取得了巨大成就，不僅機(jī)械與運(yùn)載（航天、航空）、石油、化工、制藥、發(fā)酵、冶金以及家用電器自動化等領(lǐng)域成為工控方面的實(shí)踐先鋒，更多行業(yè)也將加入到工控應(yīng)用的行列中來。自動化發(fā)展一直存在著一個重要的認(rèn)識問題，即自動化后是否會影響就業(yè)？“美國在上世紀(jì)50年代有一個反對發(fā)展自動化的委員會聲稱，無節(jié)制發(fā)展自動化到1970年，美國將失去700萬個就業(yè)機(jī)會。但事實(shí)是，美國工業(yè)自動化發(fā)展到1970年增加了幾百萬就業(yè)機(jī)會。連撒切爾夫人都感慨，日本機(jī)器人最多，失業(yè)率卻最低。” 吳院士認(rèn)為，發(fā)展自動化反倒會提高就業(yè)率，增加企業(yè)利潤，紅河卷煙廠就是一個突出的例子，它實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線全過程控制，從進(jìn)料制造到產(chǎn)品檢驗(yàn)、打包進(jìn)庫及出廠，全部都無人值守，自動完成，但紅河卻是全國有名的利稅大戶，工人福利也非常豐厚。
上世紀(jì)80年代末至90年代初，中國的工控產(chǎn)品開始進(jìn)入市場，中國的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的歷史也從此開篇。北京康拓科技就是我國工控事業(yè)發(fā)展的縮影，這個成立于1988年的小企業(yè)如今已發(fā)展為年總產(chǎn)值近10億元的大型國有企業(yè)，它見證了中國工控技術(shù)的發(fā)展歷程，也推動著工控技術(shù)在各行業(yè)的普及。據(jù)康拓科技總裁陳兆根介紹，康拓科技的產(chǎn)品也由早期的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)擴(kuò)展到了工業(yè)控制、航天器控制、鐵路控制等多個領(lǐng)域。康拓科技發(fā)展的旺盛生命力折射出更深層次的意義，這也預(yù)示著我國工業(yè)控制的應(yīng)用浪潮正在興起，工業(yè)向自動化、智能化發(fā)展也勢必會在我國國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域產(chǎn)生巨大推力。
技術(shù)進(jìn)階順勢而為
發(fā)展工業(yè)控制用途的計(jì)算機(jī)是工業(yè)控制界的重要發(fā)展階段，工控機(jī)的真正普及是從PC機(jī)開始的。VME、Multi-Bus復(fù)雜的多機(jī)系統(tǒng)為工控機(jī)的普及增加了很多障礙，缺乏軟件支撐，或者說支撐軟件成本過高是核心問題之一。而工業(yè)PC的出現(xiàn)則解決了這個問題。如今，工業(yè)計(jì)算機(jī)的發(fā)展也伴隨技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)了一些新商機(jī)：如嵌入式芯片與軟件讓計(jì)算機(jī)更加普適、千億智能設(shè)備將進(jìn)網(wǎng)時代、用戶關(guān)注結(jié)合智能軟件的整合方案以及專屬計(jì)算機(jī)全面進(jìn)入行業(yè)應(yīng)用等。
中國自動化學(xué)會專家咨詢委員會主任孫柏林教授認(rèn)為，未來嵌入式計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢主要呈現(xiàn)以下幾個特點(diǎn)：由8位處理向32位過渡、由單核向多核過渡、向網(wǎng)絡(luò)化功能發(fā)展、嵌入式操作系統(tǒng)呈多元化趨勢，以及MCU（微控制器）、FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）、ARM處理器、DSP（數(shù)字信號處理器）等齊頭并進(jìn)發(fā)展。
“多核處理器的出現(xiàn)降低了功耗，并較大幅度地改善了性能；基于FPGA的系統(tǒng)則提高了人們對可重配置計(jì)算的興趣，采用較低的功耗設(shè)計(jì)，支持片上串行交換機(jī)結(jié)構(gòu)的FPGA現(xiàn)在能以優(yōu)良的性價比實(shí)現(xiàn)可重配置計(jì)算。”孫柏林說，這將為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展增添發(fā)展的前進(jìn)動力。同時，嵌入式設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和嵌入式軟件的發(fā)展，也使這些設(shè)備能夠執(zhí)行更多功能，發(fā)揮更大作用。伴隨更多技術(shù)進(jìn)步，比如新的VPX背板架構(gòu)逐步取代長期以來流行的VMEbus架構(gòu)，未來工業(yè)控制計(jì)算機(jī)將實(shí)現(xiàn)體積更小、重量更輕、性能更高、堅(jiān)固性更好，這樣就更易于部署，并且可滿足日益增長的需要。
軟件也是鏈條關(guān)鍵
硬件設(shè)計(jì)固然重要，但軟件卻是串起工控機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)。北京三維力控科技有限公司董事長馬國華認(rèn)為，支撐軟件對提高工控機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈的價值至關(guān)重要，比如弱化用戶及市場對硬件產(chǎn)品降價的心理預(yù)期，提高裸機(jī)工業(yè)計(jì)算機(jī)的附加值等。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的應(yīng)用軟件大多為嵌入式軟件，植入嵌入式系統(tǒng)之后，可以實(shí)現(xiàn)自動化、智能化地控制、監(jiān)測、管理設(shè)備的目的。其體系具有偏底層化特點(diǎn)，基本功能需求也容易總結(jié)，因而軟件的普適性強(qiáng)，如果使用簡便、符合用戶習(xí)慣，很容易得到推廣。
用戶對工控軟件的要求很明確：基本功能不需用戶使用高級語言編程；提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信接口；提供可擴(kuò)展的運(yùn)算接口，便于用戶使用高級語言實(shí)現(xiàn)特殊、高級功能；滿足數(shù)據(jù)加密要求，以適應(yīng)軍工、金融等行業(yè)。馬國華向記者表示：“從目前的發(fā)展情況來看，我國的工控軟件有以下三個特點(diǎn)。一是標(biāo)準(zhǔn)化，即插即用難度大，不同廠家產(chǎn)品的互聯(lián)成本高，即使同一廠家的產(chǎn)品也很難做到即插即用地互操作，而對于一個巨大的通用產(chǎn)品市場而言，軟件必須具備對各種標(biāo)準(zhǔn)足夠的支持能力；二是網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)據(jù)從采集、處理到存儲、檢索以及傳送的過程要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享的需求已經(jīng)是用戶的必選項(xiàng)；三是有限度開放，提供通用外部數(shù)據(jù)接口，同時提供特殊數(shù)據(jù)接口，滿足不同層次用戶需求，即開放但不完全免費(fèi)。
標(biāo)準(zhǔn)化是目前存在的最大問題。馬國華認(rèn)為，標(biāo)準(zhǔn)在變化和進(jìn)步，它要達(dá)到的目的就是降低全行業(yè)的互聯(lián)、生產(chǎn)制造成本，節(jié)省用戶的成本。“雖然標(biāo)準(zhǔn)化會導(dǎo)致技術(shù)同質(zhì)化，但是當(dāng)你搶先一步、身臨其中時，會發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)達(dá)到足夠規(guī)模時的必然產(chǎn)物和必然趨勢。早些加入這個陣營獲得先機(jī)，就會掌握更多主導(dǎo)權(quán)。”
鏈接：工業(yè)PC發(fā)展的新機(jī)遇
? 操作系統(tǒng)實(shí)時多任務(wù)性能的加強(qiáng)，尤其是Linux在工控中普遍使用；
? CPU運(yùn)算速度提高；集群計(jì)算及負(fù)載平衡技術(shù)的應(yīng)用；
? 各種軟件開發(fā)工具逐漸豐富；網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)軟件開發(fā)成本降低；
? DCS、PLC操作站軟件開始偏向使用PC，工業(yè)PC得到充分認(rèn)同；
關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)；原煤運(yùn)輸；主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)
引言
公司的需求是提升原煤的產(chǎn)量，同時將主運(yùn)系統(tǒng)運(yùn)輸原煤的水平增強(qiáng)。河北唐山煤礦在2005年和煤科總院的某自動化研究所通過技術(shù)合作共同對井下主膠帶運(yùn)輸綜合自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)；同時該礦業(yè)公司將其應(yīng)用在了井下膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)中，以此結(jié)合地面計(jì)算機(jī)連鎖技術(shù)來控制所有的煤礦井下膠帶運(yùn)輸機(jī)，然后利用公司的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)來監(jiān)控井下運(yùn)輸原煤的每一個環(huán)節(jié)。
1.綜合自動化控制系統(tǒng)的組成
1.1 監(jiān)控系統(tǒng)
本文將兩臺研華科技生產(chǎn)的610H型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)安裝在了地面集中控制室中，然后通過CIMPLICITY組態(tài)工程軟件的應(yīng)用同時結(jié)合井下對膠帶輸送機(jī)控制設(shè)備的使用情況，與公司合作的自動化研究所對可視化操作界面進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研發(fā)，其目的是為了達(dá)到集中自動化控制，通過該界面，上位機(jī)能夠非常直觀的顯示出統(tǒng)計(jì)報表、事故記錄、數(shù)據(jù)分析、曲線分析和運(yùn)行狀態(tài)等，并可以控制操作井下膠帶輸送機(jī)。如果操作人員想要查看上位機(jī)是否與井下的各臺控制機(jī)分站擁有正常的通訊，那么就能夠通過界面中圖標(biāo)顯示的顏色來進(jìn)行判斷。遠(yuǎn)程監(jiān)控井下主膠帶運(yùn)輸機(jī)的工作狀況就是這樣通過地面工業(yè)控制計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。
1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的組成
地面工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、KJJ14數(shù)據(jù)傳輸接口、KJD5礦用本質(zhì)安全型可編程控制器、電源繼電器箱、數(shù)據(jù)傳輸電纜、多種保護(hù)傳感器和信號聯(lián)絡(luò)裝置等多種設(shè)備構(gòu)成了監(jiān)控系統(tǒng)。
2.監(jiān)控設(shè)備的功能
KJJ14數(shù)據(jù)傳輸接口：對于地面工業(yè)控制計(jì)算機(jī)來說，其信號不能直接被井下的膠帶KJD5控制器進(jìn)行接收和讀取，他們之間需要一種設(shè)備來傳輸和轉(zhuǎn)換信號，這種設(shè)備就是KJJ14數(shù)據(jù)傳輸接口，她能夠完成地面工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與KJD5控制器之間傳輸控制信號的任務(wù)，而且這種信號傳輸是雙向的。
KF1006A型電源繼電器箱：對于KJD5控制器中所有的關(guān)聯(lián)設(shè)備來說，比較重要的一個就死KJJ14數(shù)據(jù)傳輸接口，該接口能夠?qū)⒅绷?2V的電源提供給控制器，同時能夠自由的轉(zhuǎn)換本安與非本安隔爆信號，控制器通過該繼電器箱可以實(shí)現(xiàn)對隔爆電器的控制以及對相關(guān)信號的接收。
礦用本安型可編程KJD5控制器（PLC）：對于主膠帶運(yùn)輸洗頭膏來說，其最為核心的組成部分就是礦用本安型可編程KJD5控制器（PLC），其不僅能夠檢測整個系統(tǒng)的信號，還能夠控制膠帶主機(jī)、機(jī)尾給煤機(jī)等各種設(shè)備，同時還可以顯示出膠帶機(jī)的各種狀態(tài)，其選擇及其豐富，有就地控制、遠(yuǎn)程控制、連鎖操作和手動操作等。如果想要在現(xiàn)場統(tǒng)一的打開或者停止井下膠帶輸送機(jī)，那么就選擇就地和連鎖控制。如果想要將打開或者停止井下膠帶輸送機(jī)的作業(yè)放在地面完成，那么就選擇遠(yuǎn)程和連鎖控制。
對于礦用本安型可編程KJD5控制器來說，其工作方式一般來說是循環(huán)掃描，而每一個掃描周期都可以視為一個完成的整修處理過程，115s是該周期的最大時長，CPU板處于通訊處理時期憑借串行口與顯示板完成數(shù)據(jù)傳輸，并對操作員通過鍵盤發(fā)出的相關(guān)命令及時做出反應(yīng)，同時液晶顯示屏上的內(nèi)容也完成實(shí)時的更新。當(dāng)?shù)V用本安型可編程KJD5控制器的工作方式為編程時，對用戶程序和輸出信息完全忽視，而其工作方式為運(yùn)行時，對用戶的有效程序進(jìn)行相應(yīng)的執(zhí)行，并對通過輸入端進(jìn)入的開關(guān)量和頻率量進(jìn)行掃描讀入，在此過程中，存儲器也存入了相關(guān)的狀態(tài)，而且存入存儲器中的內(nèi)容在執(zhí)行程序的過程中不會隨著輸入狀態(tài)改變而發(fā)生變化，當(dāng)完成一個掃描周期以后，該內(nèi)容才會發(fā)生改變。執(zhí)行完用戶程序后會得到相應(yīng)的結(jié)果，該結(jié)果通過輸出處理與輸出鎖存器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，鎖存器處于輸出板中，同時控制信號也會憑借著隔離電路輸出到外面，礦用本安型可編程KJD5控制器輸出的實(shí)際值就是該控制信號。處理用戶程序的順序是一條一條的從左往右，從上到下執(zhí)行。通常情況下，本文會在現(xiàn)場完成對設(shè)備的調(diào)試、使用或者維護(hù)工作，此時就需要對程序進(jìn)行編寫和修改，這些工作本文可以利用鍵盤或者圖形編輯器來完成。
3.地面監(jiān)控系統(tǒng)
地面工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)：本文將25臺KBA4型本質(zhì)安全型礦用光纖攝影儀安裝在井下所有的主運(yùn)膠帶上面，對視頻信號進(jìn)行獲取，所得到的就是監(jiān)控系統(tǒng)信號，公司調(diào)度室中的光端機(jī)憑借光纜收集該監(jiān)視系統(tǒng)信號后轉(zhuǎn)變視頻信號格式，758同軸電纜將轉(zhuǎn)變之后的視頻信號傳輸?shù)侥z帶井上集中控制室MJJ型視頻矩陣切換器上，然后井上集控室中的8臺工業(yè)電視通過KJ2028A型配套控制器完成自由切換視頻信號的工作，井下膠帶采集到的所有視頻信號都能夠通過任何一臺工業(yè)電視進(jìn)行顯示，這樣一來井下主運(yùn)膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)的狀況就可以通過8臺監(jiān)視器來了解和掌握，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的安排原煤的運(yùn)輸。
地面計(jì)算機(jī)環(huán)網(wǎng)監(jiān)視系統(tǒng)：為了構(gòu)建企業(yè)信息化系統(tǒng)，礦業(yè)公司將企業(yè)內(nèi)部計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)提升到了1000M。其網(wǎng)絡(luò)實(shí)行的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為環(huán)形光纖以太網(wǎng)，同時為了能夠通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對井下主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，本文將企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)連接到了其光纖視頻信號。
4.結(jié)論
唐山煤礦應(yīng)用井下主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)以后，完善了綜合自動化控制平臺，將公司的自動化管理能力進(jìn)行了強(qiáng)化，并且實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一的自動化控制井下主膠帶運(yùn)輸系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)本文公司的全面自動化控制在不久的將來一定能夠?qū)崿F(xiàn)無人操作。將公司自動化的程度提升了一個層次，節(jié)省了大量的人力成本，提高了生產(chǎn)效率。避免了過去因人為原因造成的許多設(shè)備故障，保證了設(shè)備運(yùn)行的安全性，降低了設(shè)備的維修成本，提高了原煤產(chǎn)量。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：自動控制；數(shù)字化監(jiān)控；油頁巖干餾
中圖分類號：TE662.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007—9599 （2012） 14—0000—02
山東龍福油頁巖綜合利用有限公司（以下簡稱龍福公司）是一家集煉油、發(fā)電、煤炭加工為一體的油頁巖綜合利用示范企業(yè)，由于受到前期擴(kuò)建項(xiàng)目影響，公司整個信息化設(shè)備與控制系統(tǒng)的不集中，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，使得自動控制和監(jiān)控系統(tǒng)不很很好的與生產(chǎn)相結(jié)合。我們結(jié)合公司實(shí)際與信息化發(fā)展方向，優(yōu)化整合了各個獨(dú)立的自動控制系統(tǒng)，使全公司形成統(tǒng)一高效的綜合控制平臺。
龍福公司生產(chǎn)自動控制和監(jiān)控系統(tǒng)主要分為生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)兩大部分。
一、生產(chǎn)自動控制系統(tǒng)
龍福公司生產(chǎn)自動化控制系統(tǒng)主要有以下三個部分組成：干餾工藝監(jiān)控系統(tǒng)、單爐傳動控制系統(tǒng)、料盅自動放料系統(tǒng)。
（一）干餾工藝監(jiān)控系統(tǒng)
1.系統(tǒng)構(gòu)成：各類現(xiàn)場儀表（熱電偶、熱電阻、壓力變送器、液位計(jì)、風(fēng)機(jī)振幅傳感器、有毒氣體可燃?xì)怏w傳感器等），工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和西門子PLC（S7—300/400）控制柜
2.運(yùn)行原理：本系統(tǒng)中主設(shè)備采用了西門子的PLC（S7—300/400），對現(xiàn)場的模擬和數(shù)字信號進(jìn)行采樣，處理和顯示；采用工業(yè)以太網(wǎng)方式進(jìn)行通訊；控制系統(tǒng)采用西門子step7 v5.4 進(jìn)行下位機(jī)的編程，用Wincc做上位機(jī)的組態(tài)畫面對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。
3.運(yùn)行成果：Wincc監(jiān)控畫面對生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)集中顯示，便于通過工藝參數(shù)的來掌握現(xiàn)場的實(shí)際情況，同時，工藝參數(shù)的集中顯示便于參數(shù)之間的比對，使工藝參數(shù)的調(diào)整更系統(tǒng)更全面，既減少了現(xiàn)場工作人員，又提高了生產(chǎn)效率與出油率。
（二）單爐傳動控制系統(tǒng)
1.系統(tǒng)構(gòu)成：主要包括變頻器、PLC機(jī)柜、就地控制箱及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成。
2.運(yùn)行原理：通過上位機(jī)控制畫面調(diào)控變頻器輸出頻率，從而控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到對生產(chǎn)過程的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的目的。
3.運(yùn)行成果：該系統(tǒng)可以進(jìn)行現(xiàn)場與遠(yuǎn)程控制切換，既方便了員工操作、減少了廠區(qū)噪音，也降低了生產(chǎn)工作人員的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。
（三）料盅自動放料系統(tǒng)
1.系統(tǒng)構(gòu)成：主要包括雷達(dá)物位計(jì)、阻旋物位計(jì)、限位開關(guān)、就地控制箱、PLC機(jī)柜、計(jì)算機(jī)組成的。
2.運(yùn)行原理：通過雷達(dá)物位計(jì)的掃描，將料空數(shù)據(jù)通過模擬信號傳輸至PLC處理后顯示在計(jì)算機(jī)上。
3.運(yùn)行成果：可以實(shí)現(xiàn)就地與遠(yuǎn)程自由轉(zhuǎn)換，改變了以往靠人工手拉的作業(yè)方式，增加了放料的準(zhǔn)確性，降低了工人的勞動強(qiáng)度。
二、安全監(jiān)控?cái)?shù)字化
龍福公司的安全監(jiān)控?cái)?shù)字化主要由有毒氣體可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)與風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成。
（一）有毒氣體可燃?xì)怏w報警系統(tǒng)
1.系統(tǒng)成：有毒氣體報警系統(tǒng)是由現(xiàn)場有毒氣體傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、PLC機(jī)柜與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成的；
2.運(yùn)行原理：
現(xiàn)場由傳感器將有毒氣體可燃?xì)怏w的濃度轉(zhuǎn)換成模擬信號通過PLC集中處理后，輸出至計(jì)算機(jī)；WINCC畫面可以動態(tài)顯示現(xiàn)場氣體濃度的情況，并且達(dá)到上限值時，可發(fā)出閃爍報警和聲音報警。
3.運(yùn)行成果：確保現(xiàn)場員工避免氣體中毒或者可燃?xì)怏w濃度過高導(dǎo)致爆炸。
（二）風(fēng)機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)
1.系統(tǒng)構(gòu)成：風(fēng)機(jī)監(jiān)視系統(tǒng)是由振幅傳感器、熱電阻、PLC機(jī)柜、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成的。
2.運(yùn)行原理：；現(xiàn)場振幅及溫度的模擬信號通過PLC集中處理后，輸出至計(jì)算機(jī)；WINCC畫面可以動態(tài)監(jiān)視現(xiàn)場風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)
3.運(yùn)行成果：避免了由于維護(hù)人員巡檢不及時所導(dǎo)致的風(fēng)機(jī)溫度過高或振幅過大的故障，提高了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全指數(shù)。
三、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
油頁巖煉油項(xiàng)目是個新興產(chǎn)業(yè)，如何讓生產(chǎn)工藝與信息化的更加緊密，加快信息化與工業(yè)化結(jié)合的步伐，龍福公司讓信息化員工到車間學(xué)習(xí)相關(guān)生產(chǎn)工藝，研究并及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場可以納入自動化系統(tǒng)的生產(chǎn)工序，或者就不合理的自動化工序進(jìn)行更改，從而更加適應(yīng)生產(chǎn)需要。針對龍福公司信息化系統(tǒng)的實(shí)際，本著節(jié)省人員，提高工效的方針，公司讓現(xiàn)有的信息化人員在一段時間后經(jīng)常輪崗，全面適應(yīng)各個崗位的工作，提高自身的綜合能力，做到一專多能。員工參與了各個信息化工程建設(shè)的全過程，施工工程質(zhì)量、進(jìn)度，學(xué)習(xí)并發(fā)現(xiàn)施工中存在的不足，使信息化員工獲得了寶貴的學(xué)習(xí)實(shí)踐的機(jī)會，為日后管理維護(hù)設(shè)備打下良好基礎(chǔ)。
四、規(guī)劃與展望篇
結(jié)合公司實(shí)際與信息化發(fā)展方向，我們將借綜合輸煤改造項(xiàng)目集中控制系統(tǒng)建立的有利時機(jī)，整合各個獨(dú)立的自動控制系統(tǒng)，使全公司形成統(tǒng)一高效的綜合控制平臺。
（一）安全監(jiān)控系統(tǒng)：以煉油三期建設(shè)為契機(jī)，整合廠區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)、有毒有害氣體報警系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、煤炭加工場區(qū)監(jiān)控、煤炭加工生產(chǎn)線監(jiān)控，實(shí)時顯示在調(diào)度安全監(jiān)控大屏上，提供實(shí)時動態(tài)圖像信息。
鎖定設(shè)備的意思是鎖定當(dāng)前電腦登陸的用戶。計(jì)算機(jī)俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器。計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。計(jì)算機(jī)是能夠按照程序運(yùn)行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。
電腦由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。電腦可分為超級計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
amd處理器的SVM虛擬化功能是指將單臺電腦軟件環(huán)境分割為多個獨(dú)立分區(qū)，每個分區(qū)均可以按照需要模擬電腦的一項(xiàng)技術(shù)。
計(jì)算機(jī)俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。可分為超級計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
[關(guān)鍵詞]連鑄結(jié)晶器；無線傳感器技術(shù)；三維重構(gòu)
中圖分類號：TF341.6；TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）03-0062-01
1 引言
目前，國內(nèi)外采用了多種方法對板坯結(jié)晶器振動狀況進(jìn)行檢測，如傳統(tǒng)的手工檢測方法、結(jié)晶器自帶位移測量裝置檢測方法、位移傳感器檢測方法和加速度傳感器檢測方法等。我國結(jié)晶器振動檢測大多是基于單點(diǎn)的檢測和分析，只能獲取結(jié)晶器的局部信息，不能準(zhǔn)確反映出結(jié)晶器振動的真實(shí)情況。由于振動控制不精確或誤差較大，容易在鋼水凝固成鑄坯的過程中，鑄坯的表面不平整，造成產(chǎn)品的表面質(zhì)量發(fā)生問題，直接影響產(chǎn)品的銷售，并且容易造成“漏鋼”事故。再者振動不精確或誤差很大，通常使用過大的安全系數(shù)，使得整條流水線發(fā)揮不了正常的工作效率，影響鋼坯質(zhì)量。
因此，對振動裝置的監(jiān)測和控制勢在必行。
2 主要內(nèi)容
1）結(jié)晶器振動形態(tài)三維重構(gòu)
結(jié)晶器振動形態(tài)重構(gòu)的過程是將布置在結(jié)晶器上各傳感器節(jié)點(diǎn)所采集的信息進(jìn)行信息融合分析的過程。通過多個測點(diǎn)的信息綜合分析，每個傳感器節(jié)點(diǎn)都包含X、Y、Z三個方向的信號，得到結(jié)晶器振動的具體信息并能模擬出結(jié)晶器振動形態(tài)，重構(gòu)流程如圖1所示。
2）結(jié)晶器振動形態(tài)檢測和控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
結(jié)晶器振動形態(tài)在線檢測系統(tǒng)通過對振動平臺的實(shí)時監(jiān)測，獲取結(jié)晶器的實(shí)際振動狀態(tài)，并通過振動幅值、頻率、相位和波形偏斜率這四個基本參數(shù)反映出結(jié)晶器的實(shí)際振動波形。然后再由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對這四個振動基本參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出負(fù)滑動時間、負(fù)滑動率等連鑄過程中比較重要的振動工藝參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)通過反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)作用于驅(qū)動振動平臺的電機(jī)，由此形成在線檢測和控制閉環(huán)。系統(tǒng)總體框圖如圖2所示。
結(jié)晶器振動形態(tài)在線檢測和控制系統(tǒng)總體由兩部分組成：下位機(jī)系統(tǒng)與上位機(jī)系統(tǒng)。下位機(jī)系統(tǒng)為具有自動調(diào)平功能的無線傳感器，是以T1公司生產(chǎn)的MSP430F149作為主控芯片的系統(tǒng)，主要由傳感器、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、自動調(diào)平模塊、MSP430單片機(jī)最小系統(tǒng)及其他模塊等組成，主要實(shí)現(xiàn)平臺的自動調(diào)平、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)的發(fā)送。上位機(jī)系統(tǒng)為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的接受，并負(fù)責(zé)對下位機(jī)系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)指令及配置參數(shù)，承擔(dān)數(shù)據(jù)的分析、處理及顯示，同時利用反饋執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制結(jié)晶器振動臺驅(qū)動電機(jī)。
3）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)的硬件部分主要包括傳感器部分、信號調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集卡及工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)首先進(jìn)行檢測平臺的自動調(diào)平，然后傳感器采集到結(jié)晶器振動信號，通過信號調(diào)理模塊調(diào)理后，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，并通過MSP430打包后將振動信號的相關(guān)數(shù)據(jù)傳給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)終端接受傳來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析、處理后在用戶界面上進(jìn)行結(jié)晶器振動狀況的具體參數(shù)及曲線的描述，并通過數(shù)據(jù)的融合進(jìn)行振動形態(tài)的三維重構(gòu)，且能動態(tài)模擬并回放結(jié)晶器的振動過程，直觀準(zhǔn)確的顯示結(jié)晶器的振動狀況。該檢測系統(tǒng)的硬件總體架構(gòu)如圖3所示。
各個模塊具有各自不同的功能。電源模塊用于將鋰電池提供的源電壓通過不同的電壓轉(zhuǎn)換芯片的處理，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的適用于各模塊工作的電源；信號調(diào)理模塊主要分為信號濾波處理模塊和運(yùn)放電路調(diào)理模塊，前者用于將傳感器采集振動信號過程中的干擾信號去除，使經(jīng)過該模塊濾波后的信號最相近于結(jié)晶器振動的真實(shí)情況，后者用于將濾波后的振動信號進(jìn)行一定調(diào)理；單片機(jī)模塊主要把處理后的信號再次預(yù)處理，通過集成ADC模塊實(shí)現(xiàn)電壓信號轉(zhuǎn)換，同時進(jìn)行與數(shù)據(jù)終端的交互；自動調(diào)平模塊用于將檢測的傳感器平臺調(diào)節(jié)至水平；電路用于單片機(jī)的復(fù)位、狀態(tài)指示、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?/p>
4）系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)以MSP430單片機(jī)為控制核心，用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、平臺的自動調(diào)平和數(shù)據(jù)的發(fā)送等功能，而數(shù)據(jù)的分析、處理等功能則由工控機(jī)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)需要進(jìn)行現(xiàn)場結(jié)晶器振動狀況檢測時，將無線傳感器安裝在結(jié)晶器平臺上，加速度傳感器將采集到的原始結(jié)晶器振動信號轉(zhuǎn)換成電信號輸出，該輸出信號首先進(jìn)行信號濾波處理，濾除雜波和其他干擾信號，再經(jīng)過運(yùn)放調(diào)理模塊進(jìn)行信號調(diào)理，得到適合MSP430單片機(jī)
可以采集的振動信號，調(diào)理后的電信號通過MSP430單片機(jī)的外部采樣通道進(jìn)入到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊ADC進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將進(jìn)入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號后，將數(shù)據(jù)按一定的格式打包，傳送給數(shù)據(jù)分析終端，利用數(shù)據(jù)分析終端的分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、處理及顯示等，同時通過反饋控制機(jī)構(gòu)對結(jié)晶器驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行反饋控制。
本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，將待開發(fā)的軟件系統(tǒng)劃分為若干個互相獨(dú)立的模塊，每一個模塊完成單純而確定的功能。
3 小結(jié)
本文圍繞連鑄結(jié)晶器裝置存在的問題，通過分析其各部分工藝參數(shù)的特點(diǎn)和要求，對結(jié)晶器振動形態(tài)進(jìn)行三維重構(gòu)，并利用傳感器對多點(diǎn)振動形態(tài)進(jìn)行了檢測，結(jié)合無線傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，研制出基于無線傳感器的連鑄結(jié)晶器振動形態(tài)檢測和控制系統(tǒng)，直觀又準(zhǔn)確的反應(yīng)結(jié)晶器振動的真實(shí)情況。該系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)，成本低，操作簡單。
資助項(xiàng)目：國家大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目[連鑄結(jié)晶器振動形態(tài)在線檢測和控制系統(tǒng)的研究（201411488007）、基于Web和GPRS的智能家居遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)]，浙江省教育廳科研（Y201329552），國內(nèi)訪問學(xué)者項(xiàng)目（FX2013197）。
參考文獻(xiàn)
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電腦自動關(guān)機(jī)原因：可能是電腦運(yùn)行太久溫度太高導(dǎo)致的自動關(guān)機(jī)，可以打開機(jī)箱檢查cup風(fēng)扇。也可能是電源的插頭松動或接觸不良。還可能是電腦中病毒，可以用安全管家對電腦進(jìn)行檢查，有時候誤碰電源鍵也會導(dǎo)致電腦關(guān)機(jī)。
計(jì)算機(jī)（computer）俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。可分為超級計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。
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如果是工程塑料外殼就沒有處理的必要，像鈦鋼或鋁鎂合金可采取研磨的方法，最后再上漆。
計(jì)算機(jī)（computer）俗稱電腦，是一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。可分為超級計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。
計(jì)算機(jī)發(fā)明者約翰·馮·諾依曼。計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一，對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強(qiáng)大的生命力飛速發(fā)展。它的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴(kuò)展到社會的各個領(lǐng)域，已形成了規(guī)模巨大的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，帶動了全球范圍的技術(shù)進(jìn)步，由此引發(fā)了深刻的社會變革，計(jì)算機(jī)已遍及一般學(xué)校、企事業(yè)單位，進(jìn)入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。
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以華為MateBook X，win10為例。在Win10桌面，按Alt+F4快捷鍵即可快速呼出關(guān)機(jī)界面，按Enter（回車鍵）確認(rèn)關(guān)機(jī)即可。 同時按下組合鍵Ctrl+Alt+Del，通過上下鍵選擇關(guān)機(jī)并確定即可。
計(jì)算機(jī)俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。可分為超級計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。計(jì)算機(jī)發(fā)明者約翰馮諾依曼。計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一，對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強(qiáng)大的生命力飛速發(fā)展。它的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴(kuò)展到社會的各個領(lǐng)域，已形成了規(guī)模巨大的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，帶動了全球范圍的技術(shù)進(jìn)步，由此引發(fā)了深刻的社會變革，計(jì)算機(jī)已遍及一般學(xué)校、企事業(yè)單位，進(jìn)入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。
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關(guān)鍵詞：智慧消防；視頻監(jiān)控；火災(zāi)報警；設(shè)備聯(lián)動
中圖分類號：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）03-0077-02
Fire Alarm System with Multi-equipment in Intelligent Fire Protection Application
HUAN Zong-sheng
（ 1.AnHui fire fighting electronic engineering technology research center
2.BengBu Ei Fire Electronics Co. Ltd， Bengbu 233006， China）
Abstract： This paper first analyzes the domestic and foreign intelligence in application of fire equipment linkage fire alarm system research present situation， then proposes a new fire alarm system implementation scheme， and verified in the actual project， through the linkage device， has a good effect in intelligent fire alarm.
Key words： intelligent fire protection； video monitoring； fire alarm； equipment linkage
1 背景
隨著國內(nèi)外“智慧城市”建設(shè)的不斷推進(jìn)和發(fā)展，“智慧消防”作為建設(shè)“智慧城市”的重要構(gòu)成部分之一，成為人們關(guān)注的重點(diǎn)[1-2]。“智慧消防”著力于構(gòu)建智能化的消防系統(tǒng)，從而提高整個城市消防安全的監(jiān)管水平，和災(zāi)情發(fā)生后的急速救援效率，因此，如何更好的運(yùn)用“智慧消防”高效地預(yù)防和處理消防災(zāi)情，是值得不斷探索與研究的問題。
目前的消防監(jiān)控系統(tǒng)基本上都是各單位獨(dú)立選購安裝、獨(dú)立工作，很容易導(dǎo)致火災(zāi)信息漏報、遲報甚至大量誤報，報警O備出現(xiàn)故障沒有及時恢復(fù)開通，對設(shè)備的故障更是無法判斷、預(yù)測，因此，打造信息化和智能化的消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，已成為行業(yè)發(fā)展趨勢。目前消防行業(yè)監(jiān)控普遍采用傳統(tǒng)的傳感器類，如感煙、感溫等探測器主要從煙霧、光譜、溫度等特性進(jìn)行火災(zāi)信息的檢測，但是傳統(tǒng)單一設(shè)備監(jiān)測火災(zāi)信息誤報率普遍較高，因此，多設(shè)備聯(lián)動火災(zāi)報警系統(tǒng)的研究應(yīng)運(yùn)而生，它綜合了新型圖像型火災(zāi)探測系統(tǒng)與傳統(tǒng)的感溫、感光、感煙等探測器，使得火災(zāi)報警更加精確化、智能化，是“智慧消防”中災(zāi)情預(yù)警的大趨勢。當(dāng)前，很多消防監(jiān)控系統(tǒng)的多設(shè)備聯(lián)動，主要是通過“多個”設(shè)備同時報警，達(dá)到聯(lián)動的目的[3-4]，這里的“多個”主要偏重于同一類型的多個設(shè)備，缺乏分析過程，往往還需要人員參與，智能化不夠，這種情況雖然能達(dá)到火災(zāi)報警目的，但是還是無法避免誤報率高的弊端。本文，提出一種應(yīng)用于“智慧消防”中的多設(shè)備聯(lián)動報警系統(tǒng)，通過傳統(tǒng)傳感器報警聯(lián)動現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)攝像頭，現(xiàn)場工業(yè)控制計(jì)算機(jī)智能分析網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集的現(xiàn)場視頻，應(yīng)用視頻圖像煙火檢測算法[5-6] 分析視頻火災(zāi)情況，并將分析結(jié)果傳輸?shù)娇蛻舳耍瑫r在客戶端標(biāo)出災(zāi)情發(fā)生的區(qū)域位置，這樣相關(guān)工作人員能夠根據(jù)探測器報警和聯(lián)動的現(xiàn)場視頻畫面分析結(jié)果，快速做出決策，提高調(diào)度人員處理火災(zāi)事故的能力和速度，很大程度上減少了火災(zāi)損失。
2 聯(lián)動系統(tǒng)總體方案
2.1 聯(lián)動系統(tǒng)工作原理
實(shí)現(xiàn)智慧消防應(yīng)用中多設(shè)備聯(lián)動火災(zāi)報警，即當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時候，傳統(tǒng)傳感器聯(lián)動攝像頭，通過視頻分析和傳統(tǒng)報警聯(lián)合判斷，系統(tǒng)自動決策判斷是否發(fā)生火警，從而作出進(jìn)一步的動作。具體工作原理如下圖1 所示。
圖1 多設(shè)備聯(lián)動中火災(zāi)報警監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動結(jié)構(gòu)圖
首先，在Web端根據(jù)“聯(lián)動配置要求”將現(xiàn)場火警傳感器和某一個或者多個攝像頭關(guān)聯(lián)起來，達(dá)到聯(lián)動要求。
其次，當(dāng)現(xiàn)場發(fā)生火災(zāi)時，傳統(tǒng)傳感器檢測到火警報警，將報警信息傳送到火災(zāi)報警控制器，報警控制器將火警信息發(fā)送到“接警平臺服務(wù)器”，“接警平臺服務(wù)器”將報警信息發(fā)送到聯(lián)動報警服務(wù)器端， 這時候聯(lián)動報警端啟動關(guān)聯(lián)攝像頭，進(jìn)行現(xiàn)場視頻監(jiān)控，同時工控機(jī)應(yīng)用視頻火焰檢測算法[5] [6]對該段視頻監(jiān)控進(jìn)行分析處理，自動判斷視頻中是否存在火焰信息。
最后，如果視頻監(jiān)控分析得出，視頻中不存在火警信息，則整個系統(tǒng)不進(jìn)行上報；如果分析得出視頻中存在火警信息，將視頻結(jié)果返回到聯(lián)動報警端，同時在視頻窗口中將火警區(qū)域標(biāo)識出來，并上報上一級進(jìn)一步處理。
2.2 聯(lián)動系統(tǒng)工作流程
聯(lián)動系統(tǒng)的工作原理，具體如下圖2所示。
在多設(shè)備聯(lián)動火災(zāi)報警系統(tǒng)中，火災(zāi)報警控制器實(shí)時采集各現(xiàn)場探測器的數(shù)據(jù)，并判斷是否需要上報，如滿足報警條件，則進(jìn)行上報，聯(lián)動視頻攝像頭進(jìn)行聯(lián)合判斷以供上級進(jìn)一步?jīng)Q策，如上報報警中心、客戶端彈出視頻窗口、短信推送報警信息到負(fù)責(zé)人手機(jī)，系統(tǒng)主要分為以下幾部分：
2.2.1 報警信息采集模塊
主要是火災(zāi)報警控制器，采集前端現(xiàn)場探測器報警信息，然后上傳到上一級聯(lián)動報警服務(wù)器。
2.2.2 聯(lián)動報警服務(wù)器
聯(lián)動報警服務(wù)器主要負(fù)責(zé)報警產(chǎn)生后，根據(jù)報警信息，確定相關(guān)聯(lián)的攝像頭，啟動攝像頭采集現(xiàn)場視頻，并通知工業(yè)控制計(jì)算機(jī)對現(xiàn)場視頻進(jìn)行分析處理。
2.2.3 報警模塊
報警模塊，在聯(lián)動報警服掌鶻擁交鷦直警控制器報警，并且工業(yè)控制計(jì)算機(jī)也報警了，才進(jìn)行報警提示。
2.3 聯(lián)動系統(tǒng)應(yīng)用
本文選擇在實(shí)際工程中進(jìn)行驗(yàn)證，選擇某大型連鎖商超市金海店進(jìn)行測試所設(shè)備聯(lián)動火災(zāi)報警系統(tǒng)。首先在基本聯(lián)動配置表中，將某位置探測器與某IP和端口攝像頭對應(yīng)關(guān)聯(lián)起來，如下圖3所示。
圖3中，基本聯(lián)動配置表中，首先選擇一處位置（XXX超市金海店，111號機(jī)，1回路，53地址），將其與攝像頭（IP：172.41.200.11，端口：8000，通道：16）進(jìn)行關(guān)聯(lián)，完成基礎(chǔ)聯(lián)動配置。在探測器報警后，聯(lián)動服務(wù)器聯(lián)動關(guān)聯(lián)的攝像頭進(jìn)行分析處理，處理結(jié)果如下圖4所示。
圖4 視頻聯(lián)動彈出
圖4中，在聯(lián)動視頻被啟動后，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)開始工作，分析結(jié)果得出發(fā)生火災(zāi)，在Web客戶端彈出視頻窗口，并在窗口中標(biāo)出火災(zāi)發(fā)生區(qū)域，達(dá)到非常直觀的作用，消防監(jiān)管人員可以第一時間看到火災(zāi)現(xiàn)場，快速做出決策，提高調(diào)度人員處理火災(zāi)事故的能力和速度，很大程度上減少了火災(zāi)損失。
3 結(jié)束語
本文分析了國內(nèi)外智慧消防應(yīng)用中多設(shè)備聯(lián)動火災(zāi)報警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，提出了一種新的應(yīng)用于智慧消防中的多設(shè)備聯(lián)動火災(zāi)報警系統(tǒng)實(shí)施方案，經(jīng)過在某大型連鎖商超市金海店實(shí)際工程中驗(yàn)證，取得較好聯(lián)動報警效果，而且能夠快速做出決策，因此多設(shè)備聯(lián)動火災(zāi)報警在智慧消防應(yīng)用中具有廣闊應(yīng)用空間。
參考文獻(xiàn)：
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計(jì)算機(jī)：
計(jì)算機(jī)俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。可分為超級計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。計(jì)算機(jī)發(fā)明者約翰馮諾依曼。計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一，對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強(qiáng)大的生命力飛速發(fā)展。它的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴(kuò)展到社會的各個領(lǐng)域，已形成了規(guī)模巨大的計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，帶動了全球范圍的技術(shù)進(jìn)步，由此引發(fā)了深刻的社會變革，計(jì)算機(jī)已遍及一般學(xué)校、企事業(yè)單位，進(jìn)入尋常百姓家，成為信息社會中必不可少的工具。
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